Question

水的电离平衡曲线如图所示．
（1）若从A点变动到B点，可以采取的措施是

 

．
A．加酸溶液    B．加碱溶液    C．加热
（2）现有T₁温度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液．
①该Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为

 

；
②向该温度下100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好达最大量（假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和），
此时溶液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”）；原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：pH的简单计算

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，A点水的离子积常数10^-7.10^-7=10^-14、B点水的离子积常数10^-6.10^-6=10^-12，水的离子积常数只与温度有关；
（2）T₁温度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液，
①该温度下，溶液中c（OH^-）=

10-14

10-12

mol/L=0.01mol/L，c（Ba（OH）₂）=

1

2

c（OH^-）；
②根据溶液中的反应判断反应后溶液的酸碱性；根据硫酸根离子和氢氧化钡的关系式计算n（SO₄^2-）_总，根据混合溶液的pH计算原来溶液中n（H⁺）和n（H₂SO₄），从而得出其中硫酸钠的量．

解答： 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，A点水的离子积常数10^-7.10^-7=10^-14、B点水的离子积常数10^-6.10^-6=10^-12，水的离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性无关，所以只能是加热才能实现，故选C；
（2）T₁温度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液，
①该温度下，溶液中c（OH^-）=

10-14

10-12

mol/L=0.01mol/L，c（Ba（OH）₂）=

1

2

c（OH^-）=

1

2

×0.01mol/L=0.005mol/L，
故答案为：0.005mol/L；
②向100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好达最大量，硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠，所以反应后有强碱生成，故溶液显碱性，即PH大于7；
据题意知原溶液中n（SO₄^2-）_总=n[Ba（OH）₂]=0.3L×5×10^-3mol?L^-1=1.5×10^-3 mol；
已知原来硫酸的PH=2，则n（H⁺）=0.001mol，所以n（H₂SO₄）=

1

2

n（H⁺）=5×10^-4mol，
原混合液中n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_总-n（H₂SO₄）=1.5×10^-3 mol-5×10^-4mol=1×10^-3 mol，
所以c（Na₂SO₄）=

10-3

0.1

=mol?L^-1=0.01mol?L^-1，
故答案为：大于；0.01mol?L^-1．

点评：本题考查pH的简单计算、离子积常数，明确离子积常数只与温度有关、与溶解酸碱性及浓度无关是解本题关键，题目难度中等．